건설재료시험기능사 필기시험 4회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 건설재료시험기능사 필기시험 4회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 재료 일반 (목재, 석재, 강재, 역청재료)

1.1 목재의 특성

함수율과 변형: 목재는 함수율 변화에 따라 변형(팽창 및 수축)이 큽니다.
기타 특징: 경량이며 취급 및 가공이 쉽고, 외관이 아름답습니다. 가연성이므로 내화성이 작고, 부식이나 충해를 받기 쉽습니다.

1.2 석재의 분류 (화성암)

화성암 (Igneous Rock): 마그마가 냉각되어 형성된 암석
- 심성암 (Plutonic): 화강암, 섬록암, 반려암 등
- 화산암 (Volcanic): 안산암, 현무암, 석영조면암(유문암) 등
시험 출제: 안산암 (화산암에 해당)

1.3 강재의 열처리 종류

목적: 강을 용도에 맞게 성질을 개선하기 위해 가열 및 냉각하는 조작입니다.
종류: 담금질(Quenching), 불림(Normalizing), 풀림(Annealing), 뜨임(Tempering)

1.4 역청 재료 및 아스팔트

역청 (Bitumen): 천연 또는 인조 탄화수소 화합물, 이황화탄소에 완전히 용해되는 물질입니다.
컷백 아스팔트 (Cutback Asphalt): 스트레이트 아스팔트에 휘발성 용제를 가하여 일시적으로 점도를 저하시켜 유동성을 좋게 한 것으로, 저온 작업성 향상에 사용됩니다.
화약 취급: 뇌관과 폭약은 분리하여 서로 다른 장소에 보관해야 합니다.

2. 시멘트 및 혼화재료 시험

2.1 시멘트의 종류 및 분말도

혼합 시멘트: 포졸란 시멘트, 고로 슬래그 시멘트, 플라이애시 시멘트 등
특수 시멘트: 알루미나 시멘트는 특수 시멘트에 속합니다.
분말도 (Fineness): 시멘트 입자의 가는 정도를 나타내며, 45 um 체를 사용합니다.
- 분말도가 높을수록: 수화작용이 빠르고, 조기강도가 커지며, 건조수축이 큽니다.

2.2 시멘트 시험 규정

응결시간 측정시험 (습도/온도):
- 실험실 상대 습도는 50% 이상이 되도록 합니다.
- 시험체 보관을 위한 습기실은 90% 이상의 상대 습도에서 저장할 수 있는 구조여야 합니다.
- 물의 온도는 20 +/- 2 C 범위에 있도록 합니다.
모르타르 인장강도 시험:
- 배합비: 시멘트와 표준모래를 1:3의 무게비로 배합합니다.
- 양생 온도: 공시체 양생 온도는 20 +/- 2 C로 합니다.
- 하중 부하 속도: 2,700 +/- 100 N/min의 속도로 하중을 부하합니다.

2.3 혼화재료

저장 주의사항: 포졸란은 비중이 크기 때문에 낮게 쌓아 보관합니다.
워커빌리티와 무관한 혼화제: 응결경화촉진제 (조기강도 증대 목적)
워커빌리티 개선 혼화제: AE제, 감수제, 시멘트 분산제 등
급결제: 뿜어 붙이기 콘크리트(숏크리트) 등에 사용하는, 응결을 상당히 빠르게 하는 혼화제입니다.

3. 골재 시험

3.1 골재의 밀도 및 부피 계산

공극률: 공극률 (%) = 100 - 실적률 (%)
굵은 골재 절대부피: 굵은 골재 절대부피 = 총 골재 절대부피 X (1 - 잔골재율)
배합 기준 함수 상태: 콘크리트 배합 설계 시 골재의 함수 상태는 **표면건조포화상태(SSD)**를 기준으로 합니다.
- SSD 확인: 잔골재 밀도 시험 중 원추형 몰드를 제거할 때 원뿔이 흘러내리면 표면건조포화상태의 한도를 넘어서 건조된 것을 의미합니다.

3.2 골재 체가름 및 내구성

잔골재 체가름 시험 시료량: 1.2 mm 체에 5% 이상 남는 경우: 500 g
잔입자 시험: 골재에 포함된 0.08 mm 체를 통과하는 잔입자의 양을 측정합니다.
안정성 시험 (내구성): 황산나트륨 용액 또는 황산마그네슘 용액을 사용합니다.
유기 불순물 시험 합격 기준: 시험용액의 색깔이 표준색 용액보다 연할 때 합격으로 판정합니다.

3.3 골재의 마모 및 단위무게

굵은 골재 마모 시험 (로스앤젤레스 시험기):
- 측정 대상: 굵은 골재의 마모(닮음)에 대한 저항성
- 체거름: 시험 후 시료는 1.7 mm 체로 체가름합니다.
단위무게 시험 (봉 다지기):
- 최대 치수 40 mm 이하인 경우 다짐봉 사용
- 다짐봉 지름: 16 mm

4. 콘크리트 시험

4.1 굳지 않은 콘크리트 (Fresh Concrete)

슬럼프 시험: 굳지 않은 콘크리트의 **반죽 질기(워커빌리티)**를 측정합니다.
- 정밀도: 5 mm 단위로 측정합니다.
공기량 측정: 보일(Boyle)의 법칙에 근거한 공기실 압력법을 사용합니다.
블리딩 시험: 콘크리트를 용기에 3층으로 나누어 넣고 각 층을 다짐대로 25회씩 다집니다.

4.2 굳은 콘크리트 및 강도

인장강도 측정: 간접 시험 방법으로 할렬 시험을 주로 사용합니다.
휨강도 : 3등분점 재하(중앙부 파괴) 시 공식: 휨강도 (R) = PL / (b * d²) (kg/cm2)
- P: 최대 하중 (kg), L: 지간 길이 (cm), b: 폭 (cm), d: 두께 (cm)
- 예: 폭 15 cm, 두께 15 cm, 지간 50 cm, P 4,050 kg 일 때 R = (4,050 X 50) / (15 X 15²) = 60 kg/cm2

5. 아스팔트 시험

컨시스턴시 (굳기): 침입도 시험으로 알 수 있습니다.
- 침입도 값이 클수록 아스팔트는 연합니다.
연화점 (Softening Point): 환구법을 사용하여 측정합니다.
신도 시험 (Ductility) 온도: 25 +/- 0.5 C

6. 토질 시험

6.1 흙의 기본 성질 및 한계

함수량 증가에 따른 상태 변화: 고체 -> 반고체 -> 소성 -> 액성
비중 시험 (기포 제거 끓이는 시간):
- 일반적인 흙: 10분 이상
- 고유기질토: 약 40분
- 화산재 흙: 2시간 이상
수축 지수 (Shrinkage Index): 수축 지수 = 소성 한계 - 수축 한계
균등 계수 (Cu): 입경의 고른 정도를 나타냅니다. 균등 계수 (Cu) = D60 / D10

6.2 흙의 압축 및 전단 강도

압밀 시험: 압축 지수, 체적변화 계수 등을 얻으며, 연경 지수는 압밀 시험으로 얻을 수 없습니다.
선행 압밀 하중: 과거에 흙이 받았던 최대 유효 압밀 하중을 의미합니다.
예민비: 일축 압축 시험을 통해 결정합니다.
삼축 압축 시험 종류: 비압밀-비배수 (UU Test), 압밀-비배수 (CU Test), 압밀-배수 (CD Test)

6.3 흙의 투수 및 현장 안정

투수 계수 시험:
- 변수위 투수 시험: 투수성이 낮은 미세한 모래나 실트질 흙에 적합합니다.
분사 현상 방지: 널말뚝 깊이 (D)는 다음 조건을 만족해야 합니다. D > 침투수두 / 한계동수 경사
히빙 현상 (Heaving): 연약한 점토 지반 굴착 시, 굴착 저면이 부풀어 오르는 현상입니다.
동상 (凍上) 방지 대책: 지하수위 위에 조립의 차단층을 설치합니다. (가장 취약한 흙은 실트)

6.4 현장 시험

N값: 지반의 경도/밀도를 나타내며, 표준 관입 시험으로 구합니다.
도로 포장 두께 결정 시험: CBR 시험 (노상토의 하중 지지력 측정)

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